聚四氟乙烯
[CAS# 9002-84-0]

基本信息

• 产品分类: 催化剂及助剂 >> 聚合物
• 英文名: Poly(tetrafluoroethylene)
• 别名: PTFE
• 产品名称: 聚四氟乙烯
• 分子式: (C₂F₄)_n
• CAS 登录号: 9002-84-0
• EC 号码: 618-337-2
• 分子行输入简码SMILES: FC(=C(F)F)F

物理化学性质

• 密度: 2.00
• 熔点: 327 ºc
• 沸点: 400 ºc
• 折射率: 1.35

安全数据

• 危险品标志: GHS05
• 危害标签: H318
• 防护标签: P280-

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
对水生环境长期有害	Aquatic Chronic	4	H413
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315
特定目标器官毒性—重复接触	STOT RE	1	H372

发现和应用

聚四氟乙烯 (PTFE) 是一种高性能氟聚合物，由重复的四氟乙烯单体单元组成，分子式为 (C2F4)n。它是一种线性半结晶聚合物，其特征是具有全氟化的碳骨架，其中聚乙烯的所有氢原子都被氟原子取代。这种结构赋予 PTFE 卓越的化学稳定性、高耐热性和极低的表面能。PTFE 的原始形态为白色蜡状粉末，加工后可制成固体片材、棒材和薄膜。它不溶于水和大多数有机溶剂，但可以进行机械加工或烧结成各种形状。

PTFE 的发现可追溯到 1938 年，当时杜邦公司的 Roy J. Plunkett 在尝试开发新型制冷剂时意外地聚合了四氟乙烯气体。所得的白色蜡状聚合物表现出卓越的化学惰性和低摩擦性，这迅速促使人们探索其商业和工业应用。PTFE 最初以 Teflon 品牌名称上市销售，此后成为全球应用最广泛的氟聚合物之一。

PTFE 主要通过四氟乙烯 (TFE) 气体在水悬浮液或乳液中进行自由基聚合反应合成。聚合反应在受控的压力和温度下使用过硫酸盐或其他自由基引发剂引发。聚合物沉淀为细粉末，然后进行洗涤、干燥，并通过压缩成型、挤出或烧结等工艺加工成所需的形状。由于其极高的熔点（约 327ºC）和熔融状态下的高粘度，PTFE 不能像传统热塑性塑料那样进行熔融加工。

从化学角度来看，由于碳氟键的强度以及氟原子对碳骨架的屏蔽效应，PTFE 具有极高的稳定性。这种稳定性使其在很宽的温度范围内对酸、碱、氧化剂和溶剂具有很强的耐受性。其低摩擦系数、不粘性和电绝缘性能源于聚合物光滑的表面和非极性特性。PTFE 不易燃，并且在很宽的温度范围内（从低温条件到远高于 200ºC）都能保持其机械性能。

在实际应用中，由于其独特的耐化学性、热稳定性和低摩擦性，PTFE 被广泛应用于众多行业。聚四氟乙烯（PTFE）被广泛用作炊具的不粘涂层、化学容器的保护衬里、垫圈、密封件以及腐蚀性化学环境中的软管。PTFE薄膜和薄片可用作电子产品中的介电层、电线绝缘材料以及高温工艺中的阻隔层。其生物相容性使其可用于医疗领域，包括血管移植、导管和手术网片。该聚合物的润滑性能被应用于机械零件、轴承和滑动部件。

从物理性质上看，PTFE具有化学惰性、热稳定性好且耐紫外线降解。它不粘附、疏水，并具有优异的介电性能。在正常条件下，处理PTFE时只需采取极少的预防措施，但必须注意避免吸入细粉末，并防止热分解，因为在极高温度下，热分解会释放有毒的氟化气体。

总而言之，聚四氟乙烯是一种用途广泛的含氟聚合物，具有卓越的化学、热学和机械性能。其惰性、低摩擦和电绝缘性能使其在工业、化工、电子和消费品领域不可或缺，是高性能聚合物系统的标杆材料。